杨坤德 李 辉 段 睿

1 西北工业大学 航海学院 西安 710072

2 海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室（西北工业大学）西安 710072

冷战结束之后，国际水声界的理论和实验研究偏重于浅海，国内水声界的工作也主要集中在我国周边近海的大陆架浅海环境。但是最近十几年，为了争夺海洋资源，国际上的“蓝色圈地”运动深入深海。我国海洋科技特别是深海领域起步较晚，与发达国家相比，在装备和技术体系的建设方面存在巨大差距。《“十三五”海洋领域科技创新专项规划》将深海探测技术研究列为重点任务之一，深海环境中的目标远程探测已经成为当前的研究热点。

研究基于水声传播物理特征的信号处理技术是推动水声装备进一步创新发展的重要途径。只有将海洋环境复杂性考虑在内，新型声呐才有可能达到最优的技术性能。从这个角度来说，深海声呐技术取得跨越式发展的重要途径之一，在于对深海环境水声传播特性的深入挖掘。总而言之，水声物理模型、信号处理技术与海洋环境紧密结合是水声技术发展的必然趋势[1]。

1 深海声传播信道

深海最大的特点是其独有的海洋分层现象及其产生的不同声传播模式，这些声传播模式与声呐的工作原理密切相关。图 1 为低纬度地区一个典型深海声速剖面下声传播路径示意图。声速剖面为典型的 3 层结构：表面等温层（形成表面波导）、温跃层和深海等温层。在深海等温层，当某深度上的声速与海面声速相同时，该深度称为临界深度。……